Рычажный вариатор Советский патент 1983 года по МПК F16H21/14 

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть использовано, например, в качестве коробки скоростей различных механизмов. .

Известен вариатор, содержащий дифференциальный и планетарный механизмы, звенья которых образуют замкнутый силовой контур fl3.

Недостатками указанного устройства являются сложность конструкции и сравнительно малый диапазон регулирования передаточного отношения.

Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности является рычажный вариатор, содержащий входной и выходной валы, конический дифференциальный механизм, образующий промежуточные звенья замкнутый силовой контур с пятизвенным рычажно-кулисным механизмом, и механизм регулирования скорости вращения выходного вала,

причем кривошип рычажно-кулисного механизма, выполненный в виде зубчатого колеса с пазом, кинематически связан с входным валом, а рычаг посредством двойной телескопическо муфты связан с шестерней дифференциала, жестко размещенной на выходном валу С 2 .

Однако такой вариатор сложен по конструкции.

Цель изобретения - упрощение конструкции.

Указанная цель достигаемся тем, что в рычажном вариаторе, содержащем входной и выходной валы, -соединенный с ними пятизвенный рнчажнокулисный механизм и механизм регулирования скорости вращения выходного вала, пятизвенный рычажнокулисный механизм выполнен в виде равнобедренного треугольника, имеющего основание в виде коромысла с установленной на нем с возможностью перемещения кулисой., и боковые стороны, одна из котооых выполнена в виде шатуна, шарнирно связанного с коромыслом, а другаяв виде установленного с возможностью вращения вокруг собственной оси, которая совпадает с осью вращения вариатора, диска с диаметральным пазом, проходящим через ось вращения, и размещенного в пазу ползуна, шарнирно связанного с шатуном и кулисой, соединение рычажно-кулисного механизма с входным валом выполнено . в виде установленной с возможностью перемещения вдоль входного вала ползушки шарнирно соединенной с кулисой, а с выходным валом - в виде тяги с шарнирными муфтами на ее концах, одна из которых соединена с кулисой, а другая - с выходным валом.

На фиг. 1 представлена кинема-тическая схема вариатора; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг.З схема траектории вращения шатуна и диска с ползуном относительно оси вращения вариатора.

Рычажный вариатор .содержит входной вал 1 с установленной на нем с возможностью перемещения ползушкой 2, кулису 3, образующую вращательные пары с ползушкой 3 и ползунрм 4, установленным в пазу диска 5, проходящем через ось его вращения, шатун б, шарнирно связанный с ползуном 4 и коромыслОм 7, образующим с кулисой 3 поступательную пару, выходной вал 8, взаимодействующий через шарнирные муфты 9 и тягу 10 с кулисой 3, и механизм 11 регулирования скорости вращения выходного вала 8, выполненный в виде винтовой пары, образующего с выходным валом 8 неподвижную вращательную пару, тем самым удерживая пол.зун 4-от произвольного перемещения в пазу диска 5.

Таким образом, кулиса 3, ползун 4, шатун 6, коромысло 7 и диск 5 образуют пятйзвенный рычажно-кулисный механизм в виде равнобедренного Треугольника, у которого стороны АВ и АС равны.

Рычажный вариатор работает следующим образом.

Входной вал 1 через ползушку 2 и кулису 3 передает вращение ползуну 4, который с помощью механизма 11 регулирования зафиксирован в паз диска 5 и вращается вместе с диском

5вокруг оси, проходящей через точку О . Вращение.ползуна 4 приводит к тому,что шатун 6 совершает сложное движение, т.е. его ось, проходящая через точку А, вращается вокруг оси О с угловой скоростью входного вала 1, а сам он совершает озрёццательное движение вокруг своей оси. При этом скорость вращения шатуна 6 вокруг его оси зависит от расстояния от этой оси до оси, проход5щей через точку О,т.е. точка В шатуна

6в этом сл.учае описывает траекторию точки окружности радиуса R Дв, обкатыванлцейся без скольжения по неподвижной окружности внутреннего касания радиуса г АВ - ОА .

Для доказательства этого утверждения рассмотрим фиг, 3. На ней изображена окружность радиусаR АВ которая обкатывается без скольжения по окружности радиуса г Лв-ОА . Точка касания этих окружностей (точкаС) является мгновенным центром скоростей точек А и 6. Известно, что угловые скорости точки В относительно точек А и С одинаковы. Соединяя точки А, В ,С в треугольник ABC, получаем механизм, подобный механизму, изображенному на фиг, 2, у которого извес.тны скорости двух точек (/А и с) .

Следовательно, угловая скорость выходного вала 8 определяется следующим соотношением:

:%-,||-.

где tA-i - угловая скорость входного вала If

ОА - радиус вращения оси шатуна 6} А&- длина шатуна Ь, Механизм 11 регулирования осуществляет осевое перемещение выходного вала 8, которое через шарнирные муфты 9 и тягу 10 передается ползуну 4, Тем самым изменяются положение оси вращения шатуна6 и угловая скорость выходного вала. Изобретение позволяет, сохраняя существующие технические характеристики,, упростить конструкцию предлагаемого вариатора.

РЫЧАЖНЫЙ ВАРИАТОР, содержащий входной и выходной валы, соединенный с ними пятизвенный рычажнокулисный механизм и механизм регулировани.я скорости вращения выходного вала, отлич ающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, пятизвенный рычажно-кулисный механизм выполнен в виде равнобедренного треугольника, имеющего основание в виде коромысла с установленной на нем с возможностью перемещения кулисой, и боковые стороны, одна из которых выполнена в виде .шатуна, шарнирно связанного с коро/млслом, а другая - в виде установ;ленного с возможностью вращения вокруг собственной оси, которая совпадает с осью вращения вариато: ра, диска с диаметральным пазом, проходящим через ось, вргицения, и размещенного в пазу ползуна, шарнирно связанного с шатуном и кулисой, соединение рычажно-кулисного механизма с входным Всшом выполнено в виде установленной с возможностью Перемещения вдоль входного вала ползушки, шарнирно соединенной с j кулисой, а с выходным валом - в (Л виде тяги с шарнирными муфтами на ее концах, одна из которых соединена с кулисой, а другая - с выходным валом. ел

//-/

б

Фс/г:2

0t/f.J